REDEMAT - Doutorado (Teses)

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Browsing REDEMAT - Doutorado (Teses) by Subject "Adubos e fertilizantes"

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    Desenvolvimento e aplicação de sistemas para liberação prolongada de fertilizantes obtidos com nanofibras de POLI(3-hidroxibutirato) (PHB) incorporadas com hidrogéis.
    (2016) Mottin, Artur Caron; Câmara, Jairo José Drummond; Ayres, Eliane; Câmara, Jairo José Drummond; Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira; Miranda, Carlos Alberto Silva de; Ayres, Eliane
    Para atender à crescente demanda de alimentos, o setor agrícola é obrigado a empregar enormes quantidades de fertilizantes produzindo um impacto ambiental indesejável. A expectativa é que a demanda per capita por alimento dobre por volta de 2050. Portanto, é de suma importância desenvolver sistemas que aumentem a produção e reduzam os problemas ambientais. Os potenciais riscos e outros fatores relacionados à poluição do meio ambiente têm imposto algumas limitações ao uso da ureia como fonte de nutrientes para as plantas. Portanto, é imperativo melhorar o desempenho da ureia durante a sua utilização. Fertilizantes de liberação controlada são tidos como uma das soluções para aumentar o rendimento das culturas, reduzindo a poluição ambiental causada pelas emissões perigosas de nitratos dos fertilizantes. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver e testar sistemas de liberação prolongada para fertilizantes, usando nanofibras de PHB obtidas pela técnica de eletrofiação incorporadas com hidrogel de gelatina ou quitosana carregado com ureia. A morfologia das nanofibras obtidas foi acompanhada com auxílio do MEV. O grau de cristalinidade das nanofibras foi avaliado através de FTIR, XRD, DSC e SAXS. Os resultados de FTIR apontaram que as nanofibras de PHB são menos cristalinas do que o filme de PHB obtido por termoprensagem. Pela análise de XRD foi possível estimar o tamanho dos cristalitos de PHB nas nanofibras em 190 Å. A eficiência do carregamento de ureia no hidrogel de quitosana incorporado nas nanofibras de PHB foi mais alta do no hidrogel de gelatina incorporado nas nanofibras de PHB. Os resultados das propriedades mecânicas indicaram que a presença das nanofibras de PHB promoveu um aumento de 100 % na tensão na ruptura em relação à gelatina pura e demonstra a capacidade de reforço das nanofibras de PHB quando adicionado à matriz. No entanto, para a quitosana, a combinação das nanofibras com a matriz ocasionou uma redução no valor da tensão de ruptura, da ordem de 87% aproximadamente. As curvas de liberação da ureia obtidas com o uso do espectrofotômetro UV-Vis mostraram que o efeito “burst” ainda não superado, ocorrendo a liberação de grande parte da ureia no início dos experimentos. Apesar disso, foi possível perceber que após o “burst” inicial de liberação da ureia, o compósito obtido com gelatina passou a liberar a ureia mais lentamente do que aquele obtido com quitosana. Esse resultado foi explicado através das análises de MEV, realizadas para avaliar a interação entre as fases do sistema hidrogel/nanofibras Por fim, foi desenvolvido um dispositivo tridimensional para o crescimento de mudas de painço a partir dos compósitos PHB / hidrogel / ureia. Os resultados demonstraram que o dispositivo é promissor, pois além de prolongar a liberação da ureia, cria um ambiente com umidade constante devido à presença do hidrogel.
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    Síntese, caracterização e aplicação de hidrogel derivado de acetato de celulose e etilenodiaminotetracético (EDTA) como substrato de liberação controlada de fertilizantes NPK e retenção de água em solo.
    (2015) Senna, André Martins; Botaro, Vagner Roberto; Novack, Kátia Monteiro
    Este trabalho reporta os resultados dos estudos sobre a síntese, caracterização e aplicação de hidrogel (HEDTA) obtido da reação entre acetato de celulose com grau de substituição 2,5 e EDTAD (dianidrido do EDTA ácido) como substrato de liberação controlada de fertilizantes NPK e retenção de água em solo. O HEDTA foi sintetizado através de reações de esterificação e entrecruzamento entre os grupos hidroxilas livres do acetato de celulose (AC) e o EDTAD, a reação foi catalisada pela trietilamina. As caracterizações do HEDTA foram realizadas através das técnicas: Espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia na região próxima do infravermelho (NIR), análise termogravimétrica (TG e DTG) e a densidade de ligações cruzadas foi determinada através de um conjunto de técnicas: Determinação de ligações cruzadas através da teoria de Flory-Rehner, titulação potenciométrica e titulação complexométrica de retorno. O HEDTA é um hidrogel anfótero, devido a capacidade de formar cargas positivas e negativas ao longo da rede polimérica, através desta propriedade, o HEDTA mostrou boa interação com cátions e ânions em meio aquoso. O HEDTA foi estudado como substrato de liberação controlada de fertilizantes NPK (íons NH4+; HPO4-2 e K+) e retenção de água em solo. Os resultados de liberação controlada de NPK e retenção de água em solo, evidenciaram que o HEDTA liberou NPK em solo de maneira controlada e o solo reteve água por um período maior. Após os estudos laboratoriais de liberação controlada de NPK, foi produzido quantidade suficiente de HEDTA para realizar um estudo de campo. O objetivo principal do estudo de campo foi estudar a aplicação do HEDTA como substrato de liberação controlada de NPK e retenção de água em solo na plantação de eucalipto (espécie: Eucalyptus Urophylla x Eucalyptus Grandis), os resultados evidenciaram que as mudas de eucalipto se desenvolveram mais rapidamente com o uso de HEDTA. Através de análises de biodegradação em solo ativado, ficou evidenciado que o HEDTA é biodegradável.